针对沙曲煤矿低透气性、高瓦斯、近距离煤层群、薄煤层等多个因素共同作用下的上保护层开采卸压的问题，采用理论分析、数值模拟、现场试验等方法，分析了薄煤层上保护层开采时煤层底板应力分布情况、底板裂隙发育规律及煤层群卸压瓦斯运移规律，确定了薄煤层上保护层开采的卸压保护范围。采用UDEC模拟了薄煤层上保护层开采过程中覆岩垮落动态发展过程，得出了底板和上覆岩破裂移动规律，及随上保护层工作面推进，下被保护层煤体应力分布和变形特征。研究了薄煤层上保护层无煤柱开采时消除卸压盲区的机理，并对留煤柱时卸压盲区的范围进行了分析。通过对比分析沙曲煤矿南翼4号煤层14301工作面和北翼3+4号煤层24208工作面煤层千米钻孔钻场瓦斯预抽的效果，对低透气性高瓦斯近距离煤层群条件下薄煤层上保护层卸压开采现场工业性试验的效果进行了研究分析。现场工业性试验结果表明：沙曲煤矿南翼开采4号煤层时，未对上部2号、3号薄煤层进行保护层开采，4号煤层14301工作面千米钻场瓦斯预抽浓度保持在25%以上，最高达到80%，瓦斯预抽纯量保持在2.0m3/min以上，最高达到3.0m3/min；而北翼实施了2号薄煤层上保护层开采，下被保护层3+4号煤层千米钻场瓦斯预抽效果明显提高，各钻场瓦斯抽采纯量和浓度依次经历：平稳、上升、下降和恢复平稳四个阶段，当千米钻场进入卸压区时抽采瓦斯纯量纯量最大达18m3/min，浓度最大达90%左右，表明了薄煤层上保护层开采的卸压效果显著。